NASA testa novo tipo de asa de avião

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/04/2019

Visualização artística de um avião que usa a nova estrutura de asa.
[Imagem: Eli Gershenfeld/NASA Ames]

Asa voadora

A NASA anunciou os resultados dos primeiros testes em túnel de vento feito com um novo tipo de asa de avião.

É uma asa que se torna o próprio corpo do avião, um conceito conhecido como asa voadora ou avião-asa.

Em vez de várias superfícies móveis separadas, como ailerons para controlar a angulação longitudinal e transversal, como as asas convencionais, o conceito torna possível deformar toda a asa, ou partes dela, incorporando uma mistura de componentes rígidos e flexíveis em sua estrutura.

Os minúsculos subconjuntos, que são aparafusados para formar uma estrutura de treliça aberta e leve, são então cobertos com uma fina camada de material polimérico.

O resultado é uma asa que é muito mais leve e, portanto, muito mais eficiente em termos energéticos, do que aquelas com desenhos convencionais, feitos de metal ou compósitos, diz a equipe do Centro de Pesquisas Ames, da NASA, e do MIT.

A asa é montada a partir de centenas de subunidades idênticas. Ela foi testada em um túnel de vento da NASA.
[Imagem: Kenny Cheung/NASA Ames]

Asa de metamaterial

A estrutura da asa é composta por milhares de minúsculos triângulos com suportes semelhantes a palitos de fósforo.

Como consiste principalmente de espaços vazios, ela forma um metamaterial mecânico que combina a rigidez estrutural de um polímero semelhante à borracha com a leveza e baixa densidade de um aerogel.

A asa tem uma densidade de 5,6 quilogramas por metro cúbico - para comparação, a borracha tem uma densidade de cerca de 1.500 quilogramas por metro cúbico.

A expectativa é que esse conceito permita um aumento significativo na eficiência de voo, redução de manutenção e aumento na produção de aeronaves, dizem os pesquisadores.

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Este protótipo inicial foi montado à mão, mas versões futuras poderão ser montadas por robôs em miniatura.
[Imagem: Kenny Cheung/NASA Ames]

Eficiência dos aviões

Cada uma das fases do voo - decolagem e pouso, cruzeiro, manobras e assim por diante - tem seu próprio conjunto diferente de parâmetros ótimos de asa. Portanto, uma asa convencional rígida é necessariamente um meio-termo que não é otimizado para nenhum deles, sacrificando a eficiência. Uma asa que constantemente deformável poder fornecer uma aproximação muito melhor da melhor configuração para cada estágio.

"Podemos ganhar eficiência combinando a forma com as cargas em diferentes ângulos de ataque. Podemos produzir exatamente o mesmo comportamento que você faria ativamente, mas fizemos isso passivamente," disse Nicholas Cramer, um dos responsáveis pela construção do protótipo de asa morfológica.

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Conceito artístico de um avião-asa.
[Imagem: MIT/NASA]

Novos formatos de aviões

Esse conceito de asa-fuselagem também permitirá que os aviões mudem de formato.

"Você pode fazer qualquer geometria que quiser. O fato de a maioria das aeronaves ter a mesma forma - essencialmente um tubo com asas - é devido aos custos. Nem sempre é a forma mais eficiente, mas investimentos maciços em projeto, ferramentas e processos de produção facilitam a manutenção de configurações estabelecidas há muito tempo," disse Benjamin Jenett, membro da equipe.

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